(57)【要約】【課題】建物の内外観及びガラスパネルを通しての透視性を特に損なうことなく、ガラスパネルを活用して、軸組又は枠組の変形を防止できるようにする。【解決手段】軸組又は枠組の内側にガラスパネルを固定してあるガラスパネル固定構造であって、軸組又は枠組の内周側を一連の枠体４で構成するとともに、その製枠体の内周側に、その内周に沿って一連の環状リブ５を一体に設け、平面視で略同じ形状の一対の多角形の板ガラス６の周縁部を、各板ガラスにおける各側辺どうしが略平行に沿うように互いに対向させて、環状リブを挟んで気密に固定して、それらのガラス面どうしの間に気密空間７を形成してある複層ガラスパネルＢを構成し、板ガラスよりも軟質で、かつ、枠体と板ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサー９を、板ガラスにおける各側辺に沿う端面８と枠体との間に、板ガラスのコーナー部から離間させて装着してある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸組又は枠組の内側に、その内側を覆うガラスパネルを固定してあるガラスパネル固定構造であって、
前記軸組又は枠組の内周側を一連の枠体で構成するとともに、その枠体の内周側に、その内周に沿って一連の環状リブを一体に設け、
平面視で略同じ形状の一対の多角形の板ガラスの周縁部を、各板ガラスにおける各側辺どうしが略平行に沿うように互いに対向させて、前記環状リブを挟んで気密に固定して、それらのガラス面どうしの間に気密空間を形成してある複層ガラスパネルを構成し、
前記板ガラスよりも軟質で、かつ、前記枠体と前記板ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを、前記板ガラスにおける各側辺に沿う端面と前記枠体との間に装着してあるガラスパネル固定構造。
【請求項２】
前記スペーサーを、前記コーナー部から２５．４ｍｍ（１インチ）以上離間させて装着してある請求項１記載のガラスパネル固定構造。
【請求項３】
前記環状リブにおける内周面の形状を、前記板ガラスのコーナー部に沿う周面部分において、その周面部分を挟む前後の内周面に対して略接線方向から一連に連続する湾曲面に形成してある請求項１又は２記載のガラスパネル固定構造。
【請求項４】
乾燥剤の収容部を、前記気密空間に連通させて、前記環状リブに設けてある請求項１〜３のいずれか１項記載のガラスパネル固定構造。
【請求項５】
前記枠体及び前記環状リブを金属材料で構成し、
前記スペーサーを、前記板ガラス及び前記枠体よりも軟質の材料で構成してある請求項１〜４のいずれか１項記載のガラスパネル固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸組又は枠組の内側に、その内側を覆うガラスパネルを固定してあるガラスパネル固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記ガラスパネル固定構造では、従来、ガラス面に沿う方向の外力がガラスパネルに作用すると、そのガラスパネルの一部に応力が集中し易く、応力集中箇所に発生したクラックなどに起因して破損し易い点を考慮して、ガラスパネルを建築構造部材として軸組又は枠組の内側に剛連結することは行われておらず、軸組又は枠組に水平外力が作用しても、ガラスパネルには外力が極力作用しないように、弾性緩衝材などを介して軸組又は枠組の内側に固定している（慣用技術であり、先行技術文献情報を開示できない）。
また、軸組又は枠組構造においては、軸組又は枠組の風や地震などによる水平力による変形、例えば、軸組又は枠組の一方の対角線に沿って互いに対向する二つのコーナー部における軸部同士の交差角が拡がり、他方の対角線に沿って互いに対向する二つのコーナー部における軸部同士の交差角が狭まるような変形を効果的に防止できるように、金属製のブレース（筋かい）を設けることが一般に行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このため、軸組又は枠組の変形を防止するために、ガラスパネルをガラス面に沿って横断するようなブレースを設けると、ガラスパネルを通した視界がブレースで遮られて、建物の内外観及びガラスパネルを通しての透視性を損なう欠点があり、また、引っ張り強度が強い大型のブレースを設けるほど、前記欠点が大きくなる。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、建物の内外観及びガラスパネルを通しての透視性を特に損なうことなく、ガラスパネルを活用して、軸組又は枠組の変形を防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１特徴構成は、軸組又は枠組の内側に、その内側を覆うガラスパネルを固定してあるガラスパネル固定構造であって、前記軸組又は枠組の内周側を一連の枠体で構成するとともに、その枠体の内周側に、その内周に沿って一連の環状リブを一体に設け、平面視で略同じ形状の一対の多角形の板ガラスの周縁部を、各板ガラスにおける各側辺どうしが略平行に沿うように互いに対向させて、前記環状リブを挟んで気密に固定して、それらのガラス面どうしの間に気密空間を形成してある複層ガラスパネルを構成し、前記板ガラスよりも軟質で、かつ、前記枠体と前記板ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを、前記板ガラスにおける各側辺に沿う端面と前記枠体との間に装着してある点にある。
【０００５】
〔作用及び効果〕
軸組又は枠組の内周側を一連の枠体で構成するとともに、その枠体の内周側に、その内周に沿って一連の環状リブを一体に設けてあるので、軸組又は枠組を補強できる。
また、その環状リブを気密空間形成用のスペーサーに利用して、平面視で略同じ形状の一対の多角形の板ガラスの周縁部を、各板ガラスにおける各側辺どうしが略平行に沿うように互いに対向させて、環状リブを挟んで気密に固定して、それらのガラス面どうしの間に気密空間を形成してある複層ガラスパネルを構成してあるので、高い精度を特に要することなく、断熱性が優れた複層ガラスパネルを軸組又は枠組の内周側に一体に固定することができる。
そして、板ガラスよりも軟質で、かつ、枠体と板ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを、板ガラスにおける各側辺に沿う端面と枠体との間に装着してあるので、軸組又は枠組の変形に伴って、枠体から、スペーサーを介して、応力集中を防止しながら板ガラスに圧縮力を積極的に作用させることができ、もって、板ガラスの耐圧縮強度に基づいて軸組又は枠組の変形を抑制し、板ガラスを軸組又は枠組構造を補強する強度部材として活用できる。
従って、建物の内外観及び複層ガラスパネルを通しての透視性を特に損なうことなく、複層ガラスパネルを活用して、軸組又は枠組の変形を防止できる。
【０００６】
本発明の第２特徴構成は、前記スペーサーを、前記コーナー部から２５．４ｍｍ（１インチ）以上離間させて装着してある点にある。
【０００７】
〔作用及び効果〕
板ガラスにおけるコーナー部周りの狭い範囲に圧縮力が集中的に作用しないように、スペーサーを、板ガラスのコーナー部から２５．４ｍｍ（１インチ）以上離間させて装着してあるので、後述するように、軸組又は枠組の変形に伴う板ガラスの破壊荷重を大きく確保できる。
【０００８】
本発明の第３特徴構成は、前記環状リブにおける内周面の形状を、前記板ガラスのコーナー部に沿う周面部分において、その周面部分を挟む前後の内周面に対して略接線方向から一連に連続する湾曲面に形成してある点にある。
【０００９】
〔作用及び効果〕
環状リブにおける内周面の形状を、板ガラスのコーナー部に沿う周面部分において、その周面部分を挟む前後の内周面に対して略接線方向から一連に連続する湾曲面に形成してあるので、環状リブに作用する応力が、板ガラスのコーナー部に沿う周面部分において集中しにくい。
【００１０】
本発明の第４特徴構成は、乾燥剤の収容部を、前記気密空間に連通させて、前記環状リブに設けてある点にある。
【００１１】
〔作用及び効果〕
乾燥剤の収容部を、気密空間に連通させて、環状リブに設けてあるので、収容部を形成するための部材を別途設けることなく、気密空間内を、結露の発生しにくい乾燥状態に維持できる。
【００１２】
本発明の第５特徴構成は、前記枠体及び前記環状リブを金属材料で構成し、前記スペーサーを、前記板ガラス及び前記枠体よりも軟質の材料で構成してある点にある。
【００１３】
〔作用及び効果〕
枠体及び環状リブを金属材料で構成し、スペーサーを、板ガラス及び枠体よりも軟質の材料で構成してあるので、軸組又は枠組を一層効果的に補強できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１〜図３は、四辺形に組まれた軸組又は枠組Ａの内側に、その内側を覆うガラスパネルＢを固定してある本発明によるガラスパネル固定構造を示し、上下の床スラブ１を各別に支持している木製、金属製やコンクリート製の水平方向部材２と、その水平方向部材２を支持している木製、金属製やコンクリート製の鉛直方向部材３とを建物外壁部に設けて、上下の水平方向部材２と左右の鉛直方向部材３とで四角形に組まれた軸組又は枠組Ａを設け、四角形の複層ガラスパネルＢを、その外周縁部を各水平方向部材２と各鉛直方向部材３とに沿わせて固定してある。
【００１５】
前記複層ガラスパネルＢは、軸組又は枠組Ａの内周側を一連のステンレス鋼（金属の一例）製枠体４で構成するとともに、その枠体４の内周側に、その内周に沿って一連の環状リブ５を一体形成し、平面視で略同じ形状の強化ガラスからなる一対の四角形の板ガラス６の周縁部を、各板ガラス６における各側辺どうしが略平行に沿うように互いに対向させて、図２に示すように、環状リブ５を挟んで固定するとともに、各板ガラス６と環状リブ５との間に通常の複層ガラスの１次シール剤、例えば、ポリイソブチレンを主成分とするブチル系シール剤などを充填してある気密封止手段１７を介在させて、それらのガラス面どうしの間に気密空間７を形成して構成してある。
【００１６】
前記板ガラス６の各々における各側辺に沿う端面８と枠体４との間には、図３に示すように、板ガラス６及び枠体４よりも軟質で、かつ、枠体４と板ガラス６とに亘って外力を伝達可能なスペーサー９を、板ガラス６の各コーナー部Ｃから２５．４ｍｍ（１インチ）以上の離間距離Ｌで離間させて、枠体４と板ガラス６とに亘って引っ張り力が作用しないように、非接着状態で装着してある。
【００１７】
また、各板ガラス６の枠体４からの脱落を阻止するためのステンレス鋼などの金属製板枠１１を枠体４の両側面にビス止めして、枠体４からの外力の伝達を防止する弾性緩衝材１０を各板ガラス６と板枠１１との間に充填してあり、各板ガラス６における各コーナー部Ｃ周りの端面８と枠体４との間は何も装着していない空所に形成してあるが、この部分にも弾性緩衝材１０を装着してあっても良い。
【００１８】
前記スペーサー９は、具体的には、ポリアセタール樹脂やアクリル樹脂，ナイロン６６，アルミ合金などのヤング率（Ｅ）が1000〜70000Ｎ／ｍｍ2の硬質材料で形成してあり、また、弾性緩衝材１０はシリコーンシーラントなどのヤング率（Ｅ）が1000Ｎ／ｍｍ2未満の軟質材料で形成してある。
【００１９】
前記環状リブ５における内周面１８の形状を、板ガラス６の各コーナー部Ｃに沿う周面部分１２において、その周面部分１２を挟む前後の内周面１８に対して略接線方向から一連に連続する略円形の湾曲面に形成し、気密空間７に連通する凹溝１３を環状リブ５の内周面に一連の環状に形成して、その凹溝１３で乾燥剤１４の収容部を構成し、板枠１１の内周側開口部を環状リブ５の内周側開口部よりも大きくしてある。
【００２０】
〔第２実施形態〕
図４は、本発明によるガラスパネル固定構造の別実施形態を示し、気密封止手段１７を、その内周面１９が全周に亘って板枠１１の内周面２０と略同じ高さ位置になるように、各板ガラス６と環状リブ５との間に介在させて、気密封止手段１７を外部から見えにくくしながら、環状リブ５の内周縁部が全周に亘って外部から見えるように構成してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２１】
〔第３実施形態〕
図５，図６は、本発明によるガラスパネル固定構造の別実施形態を示し、気密封止手段１７が板枠１１に隠れて外部から見えないように、板枠１１の内周側開口部を環状リブ５の内周側開口部よりも小さくしてある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２２】
〔第４実施形態〕
図７，図８は、本発明によるガラスパネル固定構造の別実施形態を示し、第１実施形態で示した凹溝１３で構成してある乾燥剤１４の収容部に代えて、通常の複層ガラスに使用される汎用複層ガラス用の乾燥剤入りスペーサー２１を、環状リブ５の内周面に環状に嵌め込むとともに、乾燥剤入りスペーサー２１及び環状リブ５と、各板ガラス６との間に気密封止手段１７を介在させて、それらのガラス面どうしの間に気密空間７を形成し、乾燥剤入りスペーサー２１及び気密封止手段１７が板枠１１に隠れて外部から見えないように、板枠１１の内周側開口部を環状リブ５の内周側開口部よりも小さくしてある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２３】
〔第５実施形態〕
図９は、本発明によるガラスパネル固定構造の別実施形態を示し、板枠１１を、その内周面２０が環状リブ５の内周面１８に嵌め込んである乾燥剤入りスペーサー２１の内周面と略同じ高さ位置になるように形成し、乾燥剤入りスペーサー２１と各板ガラス６との間に気密封止手段１７を介在させ、各板ガラス６と板枠１１との間のスペーサー９側に発泡ポリエチレンなどのバックアップ剤２２を装着して、弾性緩衝材１０を充填してある。
その他の構成は第３実施形態と同様である。
【００２４】
〔その他の実施形態〕
１．本発明によるガラスパネル固定構造は、角数が３以上の多角形に組まれた軸組又は枠組の内側に、その内側を覆う複層ガラスパネルを固定してあっても良い。
２．本発明によるガラスパネル固定構造は、軸組又は枠組の内側に、その内側を覆う角数が３以上の多角形の複層ガラスパネルを固定してあっても良い。
３．本発明によるガラスパネル固定構造は、軸組又は枠組の形状とは異なる任意の多角形の複層ガラスパネルを固定してあっても良い。
４．本発明によるガラスパネル固定構造は、建物内部に設けてある軸組又は枠組の内側に、その内側を覆う多角形の複層ガラスパネルを固定してあっても良い。
５．本発明によるガラスパネル固定構造は、複層ガラスパネルを構成している板ガラスにおける側辺に沿う端面と枠体との間に、複数のスペーサーを断続的に装着してあっても良い。
６．本発明によるガラスパネル固定構造は、軸組又は枠組の内側を覆う多角形の複層ガラスパネルを、３枚以上の板ガラスの周縁部を、各板ガラスにおける各側辺どうしが略平行に沿うように互いに対向させて、環状リブを挟んで気密に固定して、各ガラス面どうしの間に気密空間を形成して構成してあっても良い。
７．本発明によるガラスパネル固定構造は、金属製の軸組又は枠組自体を枠体に兼用して、その内側を覆う複層ガラスパネルを固定してあっても良い。
８．本発明によるガラスパネル固定構造は、スペーサーを、板ガラスにおける各コーナー部からの離間距離が各側辺において異なるように装着してあっても良い。
９．本発明によるガラスパネル固定構造は、木製又は樹脂製などの非金属製の枠体や環状リブを設けてあっても良い。
１０．本発明によるガラスパネル固定構造は、軸組又は枠組の内周側を構成する一連の枠体の内周側に、その内周に沿って一連の環状リブを溶接やボルトなどで一体に固定してあっても良い。
１１．本発明によるガラスパネル固定構造は、軸組又は枠組の内周側を構成する一連の枠体を、複数の枠体構成部材を溶接やボルトなどで一連に連結して設けてあっても良い。
１２．本発明によるガラスパネル固定構造は、枠体の内周に沿って一連の環状リブを、複数の環状リブ構成部材を溶接やボルトなどで一連に連結して設けてあっても良い。
１３．本発明によるガラスパネル固定構造は、型板ガラス，フロートガラス，強化ガラス，合わせガラスなどの各種の板ガラスや、鏡として機能する板ガラスで複層ガラスパネルを構成してあっても良く、その品種や機能は限定されない。
【実施例１】
【００２５】
図１０に示すように、本発明によるガラスパネル固定構造の複層ガラスパネルＢを構成している板ガラス６の強度試験用模型Ｄに水平荷重Ｆを作用させる試験装置を使用して、スペーサー９のコーナー部Ｃからの離間距離Ｌを変えた場合の軸組又は枠組Ａの変形に伴う板ガラス６の破壊荷重を測定した。
【００２６】
前記強度試験用模型Ｄは、四個の形鋼材１５をピン１６で相対変位可能に連結して金属製枠体４を兼用する四角形の軸組又は枠組Ａを設け、板ガラス（一辺の長さ：５００ｍｍ，厚さ：１９ｍｍ）６の端面８と軸組又は枠組Ａの内周側との間にポリアセタール樹脂製のスペーサー（厚さ：５ｍｍ）９を挟み込んで固定してある。
尚、板ガラス６の各コーナー部Ｃ周りの端面８と軸組又は枠組Ａとの間は空隙で、弾性緩衝材１０を装着していない。
【００２７】
そして、スペーサー９の各コーナー部Ｃからの離間距離Ｌが１５ｍｍのサンプル１と、２５．４ｍｍ（１インチ）のサンプル２と、４０ｍｍのサンプル３と、５０ｍｍのサンプル４とを作成し、比較のために、スペーサー９の各コーナー部Ｃからの離間距離Ｌが０ｍｍの比較用サンプルを作成して、各サンプルについて軸組又は枠組Ａの上部に水平荷重Ｆを作用させ、板ガラス６に割れが生じるときの水平荷重Ｆを破壊荷重として測定した。
【００２８】
表１は、その測定結果を示し、離間距離Ｌが２５．４ｍｍ（１インチ）以上のサンプル２，３，４は、軸組又は枠組Ａの変形に伴う板ガラス６の破壊荷重を、４トン（３９．２ｋＮ）用耐震壁に使用できる８０ｋＮ以上の大きさで確保できることが分かる。
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ガラスパネル固定構造の側面図
【図２】図１のII−II線断面図
【図３】板ガラスの組み付け構造を示す側面図
【図４】第２実施形態を示す要部断面図
【図５】第３実施形態を示すガラスパネル固定構造の側面図
【図６】図５のVI−VI線断面図
【図７】第４実施形態を示すガラスパネル固定構造の側面図
【図８】図７のVIII−VIII線断面図
【図９】第５実施形態を示す要部断面図
【図１０】試験装置の側面図
【符号の説明】
【００３０】
４  枠体
５  環状リブ
６  板ガラス
７  気密空間
８  端面
９  スペーサー
１２  周面部分
１３  収容部
１４  乾燥剤
Ａ  軸組又は枠組
Ｂ  ガラスパネル（複層ガラスパネル）
Ｃ  コーナー部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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